[发明专利]基于商业区负荷群外部特性的综合补偿装置配置方法

说明书

本发明的目的在于针对低压商业区提供一种基于商业区负荷群外部特性的综合补偿装置配置方法，具体步骤如下：步骤一、根据商业区的日负荷曲线，获取各预设时间段对应的有功功率平均值和无功功率平均值；步骤二、根据各预设时间段对应的有功功率平均值和无功功率平均值生成静态负荷模型；步骤三、根据静态负荷模型得出各预设时间段的无功补偿容量。

技术领域

本发明属于电能质量控制技术领域，尤其涉及一种基于商业区负荷群外部特性的综合补偿装置配置方法。

背景技术

随着城镇化进程的加快，社会的进步和人民生活质量的提高，全社会对电网供电质量和供电可靠性的要求日益提高。城市第三产业尤其是商业和居民生活用电负荷的持续增长，大量非线性负荷和无功负荷的投运，使得目前配电网的支撑能力明显减弱，电能质量问题愈发严重。

实际工程中主要采用的电能质量治理设备主要有：固定电容器(FC)、无源滤波器(PPF)、静止无功补偿装置(SVC)等无源补偿装置，以及有源滤波器(APF)、静止无功发生器(SVG)等有源补偿装置。它们各自都存在一定的优势和局限性，综合不同装置的优点、通过合适控制和容量优化配置，研制有源设备与无源设备配合运行的电能综合控制装置，是性价比最好的一种方案，目前得到广泛研究。

补偿容量的优化配置是装置补偿效果的重要保障。传统台区补偿装置的配置方法一般是按配电变压器的20％～30％进行补偿容量选取，根据用户负荷水平的波动，投入相应数量的电容器进行跟踪补偿，主要目的是提高台区用户的功率因数，实现无功功率就地补偿。这种配置方法虽然有利于保证用户的电能质量，但无功功率的投切量可能与实际需求相差甚远，容易出现过补偿或欠补偿的情况，影响电力系统运行。本发明提出一种基于商业台区负荷群外部特性的综合补偿装置配置方法，针对典型商业台区负荷的运行特性，建立商业台区负荷群总体外部特性模型，根据负荷模型对有源装置和无源装置的容量进行优化配置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，针对低压商业区提供一种基于商业区负荷群外部特性的综合补偿装置配置方法，具体步骤如下：

步骤一、根据商业区的日负荷曲线，获取各预设时间段对应的有功功率平均值和无功功率平均值；

商业区负荷主要包括大型商场、高级写字楼和宾馆酒店等的照明负荷、调温负荷、动力负荷及办公负荷等。其特点主要表现为，高峰与平缓时段负荷较高，低谷时段负荷略低，峰谷差大，负荷率较低，波动性较小，并且与温度变化关系密切。此外，商业负荷中空调负荷所占的比重较大，总体负荷特性表现出极强的时间性和季节性。

步骤二、根据各预设时间段对应的有功功率平均值和无功功率平均值生成静态负荷模型；

由于商业负荷以照明、空调等静态负荷为主，所以商业区负荷群的外部特性可以通过建立一个静态模型来描述。基于步骤一对商业区负荷特性的分析，结合负荷曲线，通过线性拟合可得静态负荷模型。

步骤三、根据静态负荷模型得出各预设时间段的无功补偿容量。

通过对步骤二建立的静态负荷模型进行分析，可以计算出商业区负荷对无功功率的基本需求容量和动态变化容量，以及功率因数的变化。根据静态负荷模型分析结果，对补偿装置有源部分和无源部分的容量进行配置。根据步骤三得出的负荷无功功率的需求情况，为了提高补偿效果同时降低补偿成本，采用无源部分补偿固定的负荷无功，有源部分补偿变化的负荷无功的优化方案，对补偿装置有源部分和无源部分的容量进行配置。

优选的，在上述方法中，所述预设时间段按一天中不同时刻进行划分，分为低谷时段、早高峰时段、平缓时段和晚高峰时段。

优选的，在上述方法中，所述静态负荷模型为A＝P1+jP2，其中A为低谷时段或早高峰时段或平缓时段或晚高峰时段的总体静态负荷，P1、P2分别为其对应的有功功率平均值、无功功率平均值，j为外功率因数角。